Видовой состав микроорганизмов на поверхности смартфонов

advertisement
Государственное общеобразовательное
Бюджетное учреждение
«Московская областная школа-интернат
Естественно – математической направленности»
им. П.Л. Капицы.
XV научно-практическая конференция
«Старт в инновации»
« Видовой состав микроорганизмов на
поверхности смартфонов»
Автор работы: Бодунов Д., Зверев А.,
Кураксин Д., Сысцов Е.,
Научный руководитель: Смирнова Д.С.
Долгопрудный 2016г.
Оглавление
Введение ................................................................................................................... 3
Физический контакт и проницаемость между телом и микроорганизмами ..... 8
1. Элективные, или избирательные, и обогатительные среды. ........................ 10
3. Синтетические питательные среды ................................................................. 11
Цели ........................................................................................................................ 17
Задачи ..................................................................................................................... 17
Методы исследования. .......................................................................................... 17
Экспериментальная часть ..................................................................................... 18
Результаты работы ................................................................................................ 20
Список использованной литературы: .................................................................. 21
Введение
Областью нашего исследования является биология. Наша работа также
связана с такими областями как микробиология и биотехнология.
Жизнь на Земле зародилась с помощью бактерии, так считает большинство
ученых.
Эти
микроскопические
организмы
несут
в
себе
много
генеалогической информации. Не исключение и человек. Причем связь
бактерий и человеческого организма намного сильнее, чем предполагает
большинство людей.
А
собственно,
что
же
собой
представляют
микроорганизмы?
Микроорганизмами называются мельчайшие организмы, которые имеют
различные биологические свойства и строение. Различают неклеточные
формы, к которым относятся прионы, вироиды и вирусы, а также организмы
с
клеточной
организацией
—
бактерии,
грибы,
простейшие.
Большая часть из этих видов живет либо на теле, либо внутри организма. Все
микроорганизмы можно поделить на три группы:
• сапрофиты — микроорганизмы, которые не вызывают заболеваний;
• условно патогенные — существуют в организме всегда, но вызывают
заболевания только при определенных условиях (переохлаждение, снижение
защитных механизмов и т.д.);
•
патогенные
инфицирование
—
особенностью
организма,
а
этих
также
микроорганизмов
является
выработка
токсинов.
В чем же полезные свойства микроорганизмов, которые сосуществуют с
человеческим организмом?
Во-первых, некоторые виды незаменимы при пищеварении и производстве
витаминов. Во-вторых, они борются с возбудителями инфекционных
заболеваний и укрепляют иммунитет. В-третьих, микроорганизмы, которые
живут на теле человека, могут очищать нашу кожу, например один из видов
подкожных клещей съедает отмершие слои эпидермиса, тем самым помогая
нашей коже обновляться. Не зря ученые предупреждают о том, что
тщательная гигиена может стать причиной различных заболеваний, так как
мы
смываем
вместе
с
вредными
микроорганизмами
полезные.
Согласно исследованиям ученых, человеческий организм насчитывает от 300
до 500 видов бактерий. Как утверждает доктор Ирландского Института Рой
Д. Слитор, мы на 90% состоим из микробов. Большая часть из них полезна
для человеческого организма. Самое большее скопление этих "соседей" во
рту, около 80 видов. В среднем на 1 квадратный см приходится около 80 000
различных микроорганизмов. Общий вес микроорганизмов в человеческом
организме достигает двух кг.
Стоит помнить, что не все микроорганизмы вредны, без некоторых наше
существование было бы невозможным.
Организм человека в норме содержит сотни видов микроорганизмов; среди
них доминируют бактерии. Вирусы и простейшие представлены значительно
меньшим числом видов.
За
последние
десятилетия
отмечается
неуклонный
рост
числа
аллергических заболеваний, связанных с изменением экологии современных
городов.
Часто
аллергию
называют
«болезнью
цивилизации».
По
распространенности аллергические заболевания занимают третье место после
сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. В промышленных
городах России по данным разных авторов от 10 до 40% детей страдают
аллергическими заболеваниями и число их неуклонно растет.
Население городов, особенно дети, значительную часть жизни проводят в
различных помещениях. В этой связи особый интерес представляют жилые
помещения; в них при непосредственном участии человека формируются
специфические факторы окружающей среды: абиотические и биотические. К
абиотическим факторам относятся температура и влажность воздуха,
химические вещества и частицы пыли в воздухе, электромагнитные
излучения, шум, вибрация и т. д. Биотическими факторами принято называть
сообщества различных организмов, которые колонизируют помещение. Это
бактерии, грибы (плесневые и дрожжевые).
Бактерии в соответствии с окраской теста Грамма делятся на две основные
группы. Чаще встречаются грамположительные виды бактерий, обитающие в
слизистой оболочке рта, носа, глотки, на кожных покровах. Менее
распространены
болезнь
грамотрицательные
легионеров,
может
бактерии.
встречаться
Бактерия,
в
вызывающая
системах
водяного
теплоснабжения, увлажнителях и кондиционерах, в оборудовании для
лечения органов дыхания, в лечебных ваннах, джакузи и душевых. Она
попадает в организм человека из вырабатываемых подобными устройствами
водных аэрозолей, может распространяться от ближайших к зданиям башен
охлаждения.
Все грибы, кроме одноклеточных дрожжей, живут колониями в виде
разветвленной сети (грибницы) или волокнистых структур и вырабатывают
огромное количество распространяющихся по воздуху спор. В воздухе
жилых и других общественных помещений присутствуют споры многих
разновидностей плесени. Споры плесени могут попадать в помещения как
снаружи, так и изнутри, потому что плесень способна расти на влажных
поверхностях внутри зданий. Размножение плесени зависит от наличия
влаги. Некоторые виды плесени требуют наличия воды, другие менее
чувствительны и могут размножаться просто на влажных поверхностях.
Пыль, если в ней достаточно влаги, можно назвать существенным
источником распространения спор плесени.
В пробах
воздуха
из обследованных квартир были обнаружены
представители 92 видов микромицетов из 32 родов. На каждую квартиру
приходится от 1 до 13 видов, в среднем 7. Численность пропагул (т.е.
мельчайших частиц грибов, из которых при благоприятных условиях могут
развиться обширные колонии) в 1 м3 воздуха московских квартир
варьировала от нескольких единиц до 7500, а в среднем – около 160. Из
общего числа видов грибков, выявленных в воздухе жилых помещений,
около
29%
отнесены
к
аллергенным,
которые
могут
вызывать
сенсибилизацию, т.е. повышение чувствительности организма или его
органов
(например,
органов
чувств),
к
воздействию
каких-либо
раздражителей. А около 46% обнаруженных видов грибков являются условно
патогенными.
Бактерии. Эти микроорганизмы делятся на две основные группы в
соответствии с окраской теста Грамма. Наиболее часто встречающиеся
граммположительные виды бактерий обитают в слизистой оболочке рта,
носа, носоглотки и на кожных покровах. Граммотрицательные бактерии
вообще распространены не так сильно. Бактерия, вызывающая "болезнь
легионеров", может встречаться в системах водяного теплоснабжения,
увлажнителях и кондиционерах, а также в оборудовании для лечения органов
дыхания, в лечебных ваннах, джакузи и душевых. Она попадает к человеку
из вырабатываемых подобными устройствами водных аэрозолей, а также
может распространяться от ближайших к зданию башен охлаждения.
Грибы делятся на две группы: во-первых, микроскопические дрожжи и
плесень, известные как микрогрибы, и, во-вторых, грибы, живущие на
штукатурке и гниющей древесине, которые называют макрогрибами,
поскольку
они
производят
макроскопические
споры,
видимые
невооруженным глазом. Все грибы, кроме одноклеточных дрожжей, живут
колониями в виде разветвленной сети (грибницы) или волокнистых структур
и вырабатывают огромное количество распространяющихся по воздуху спор,
от микроскопических спор плесени, до больших споровых образований
макрогрибов.
Микробиологические исследования воздуха в жилых домах, школах и
других общественных помещениях ведутся уже более ста лет. Целью первых
исследований зачастую являлось определение "чистоты" различных типов
помещений и выявление возможной связи с уровнем смертности их
обитателей. Микроорганизмы также считаются одной из возможных причин
"синдрома
больного
здания",
хотя
фактов,
подтверждающих
это
предположение, крайне мало.
Несмотря на то, что в воздухе помещений патогенные микроорганизмы
встречаются редко, можно привести многочисленные свидетельства связи
между наличием в воздухе микроорганизмов и различными аллергическими
реакциями,
такими
неспецифический
как
аллергический
аллергический
дерматит,
альвеолит,
ринит,
также
астма
известный
и
как
гиперчувствительная пневмония.
Грибные патогены редко содержатся в воздухе помещений в больших
количествах, но некоторые другие агрессивные грибы, способные проникать
в ткани человека, могут жить в почве комнатных растений.
Содержащиеся в воздухе грибки гораздо чаще, чем бактерии, служат
причиной аллергических реакций.
Бактерии, содержащиеся в воздухе помещений, обычно не представляют
опасности
для
здоровья,
поскольку
среди
них
доминируют
граммположительные микроорганизмы, обитающие на коже и в верхних
дыхательных путях человека. Тем не менее, высокая концентрация этих
бактерий говорит о чрезмерной скученности и плохой вентиляции.
Присутствие в воздухе большого количества граммотрицательных бактерий
или грибов свидетельствует о наличии очень влажных поверхностей,
дренажных устройств или увлажнителей систем подогрева, вентиляции и
кондиционирования воздуха, где и живут эти микроорганизмы. Доказано, что
некоторые граммотрицательные бактерии (или выделяемые из их оболочек
эндотоксины) вызывают симптомы влажной лихорадки. Иногда влажность в
помещении
становится
достаточно
высокой,
чтобы
сформировались
аэрозоли, содержащие такую концентрацию аллергена, которая приводит к
острому приступу гиперчувствительной пневмонии.
Физический контакт и проницаемость между телом и
микроорганизмами
Современные исследования показывают, что различные биотопы (очаги
обитания микробов) человеческого организма распределены по всему телу
человека в определенном соотношении. Микроорганизмы созданы с
тенденцией к установлению временных и/или постоянных физических
контактов со строениями, в которых они пребывают. Данные контакты
играют значительную роль в формировании колоний с различными формами,
размерами и внутренним строением. Наибольший интерес среди них
вызывают
биопленки,
которые
являются
ассоциацией
микробов,
прикрепленных к поверхности различных эпительных клеток и тканей (кожи,
слизистых оболочек таких полых органов, как желудок и кишечник), и
покрывающие различные открытые полости в теле человека. Биопленки
имеют специальную систему каналов, по которой перемещаются жидкости, и
особые лакуны, выполняющие функцию воздуховодов. Проницаемость
клеток, образующих слизистую оболочку (эпительные ткани) рта и носа,
позволяет перенос микроорганизмов (защитных клеток тела: лейкоцитов и
макрофагов,
также
являющимися
клетками-мигрантами)
из
одного
микробного биотопа в другой. Например, если человек не моет руки после
того, как почистил между пальцами ног и трогает свои уши, глаза и рот, то он
становится причиной переноса среды обитания микробиоты, и таким
образом, повышает свой риск заболевания инфекционными болезнями.
Что же касается подгруппы, вынужденной постоянно находиться в теле, и
подгруппы, временно пребывающей в нём в силу разных обстоятельств,
такое поведение провоцируется различными факторами (чрезмерная жара и
холод, травма, стресс, отравление, нарушение кровоснабжения и др.).
С тех пор, как были открыты микробы, и течение многих десятилетий
микробиологи учились выращивать их в лабораторных условиях (а позже и
условиях производства, на специальных заводах). Понятно, почему это так
важно.— ведь недостаточно увидеть микробов под микроскопом, нужно
изучить их образ жизни, способы питания и т. д. Собственно говоря, только с
того
момента,
когда
их
научились
выращивать
и
культивировать,
микробиология стала точной наукой.
Питательные среды — субстраты, используемые в лабораторной практике
для выращивания микроорганизмов и других биологических объектов. Рост
микроорганизмов зависит от наличия в питательной среде достаточного
количества органических и неорганических веществ в виде различных солей,
витаминов и др. Питательные среды должны обладать также оптимальными
физико-химическими
свойствами:
рН,
вязкостью,
влажностью,
осмотическими свойствами.
Наиболее часто в качестве органического компонента питательных сред
применяют продукты частичного расщепления белков — пептоны или
различные мясные настои и экстракты. Эти компоненты используют при
изготовлении многих так называемых обычных питательных сред, чаще
всего применяемых для выращивания микробных культур, а также
являющихся основой более сложных питательных сред. К числу обычных
питательных сред относится мясо-пептонный бульон и бульон Хоттингера. В
зависимости от вида культивируемого микроорганизма общие питательные
среды содержат добавки различных бактериальных факторов роста. В одних
случаях это могут быть чистые витамины, аминокислоты, в других —
экстракты всевозможных натуральных субстратов. Так, например, для
выращивания возбудителей бруцеллеза используются добавки перевара
ткани печени, а возбудитель коклюша культивируют на средах, содержащих
кровь.
К специальным питательным средам относятся среды, применяемые при
необходимости избирательного выявления в исследуемом материале какоголибо вида микроорганизма или его отдельного биохимического или
физиологического свойства. К числу специальных питательных сред
относятся следующие.
1. Элективные, или избирательные, и обогатительные
среды.
В таких средах созданы благоприятные условия для развития какогонибудь одного вида микроорганизма, размножение всех остальных видов
микробов угнетается. Для этого к среде добавляют либо питательные
вещества, которые может использовать только изучаемый микроб, либо
различные факторы угнетения, к которым этот микроб нечувствителен. Этот
тип питательных сред используется для выделения и установления природы
микроорганизмов, присутствующих в исследуемом материале в очень
небольшом количестве по сравнению с другими формами. Примерами
избирательных сред являются среды, содержащие желчь или соли желчных
кислот и бриллиантовую зелень, а также среды, содержащие селенит,
которые применяются для выделения патогенных кишечных бактерий. На
этих средах подавляется рост кишечной палочки. Для первичных посевов
возбудителей дифтерии используют свернутую лошадиную сыворотку, на
которой все другие виды микробов растут значительно медленнее.
2. Дифференциально-диагностические среды.
Эти питательные среды применяются для идентификации бактериальных
культур. Использование дифференциально-диагностических питательных
сред основано на том, что при росте на них бактерий происходят химические
изменения компонентов среды, которые легко можно наблюдать. В качестве
изменяющегося
компонента
дифференциально-диагностических
питательных сред чаще всего применяются различные белковые вещества,
сахара и многоатомные спирты, в результате расщепления которых
микробами изменяется реакция среды, что учитывается по изменению
окраски добавленных к среде индикаторов, появлению пузырьков газа и т. п.
Примерами
широко
используемых
дифференциально-диагностических
питательных сред могут служить среды так называемого пестрого ряда,
применяемые для выяснения способности микробов сбраживать различные
сахара (среды Гисса и др.). См. также Дифференциально-диагностические
среды.
3. Синтетические питательные среды
Применяются в тех случаях, когда требуется изучить биохимические
свойства микроорганизмов, например потребности в тех или иных факторах
роста (см. Бактерии), а также при необходимости выращивать микробы в
строго
контролируемых
условиях.
Обязательными
компонентами
синтетических питательных сред являются неорганические соли, источники
углеводов и азота (как правило, глюкоза и аммонийные соли). Особенностью
синтетических питательных
сред является то, что всегда известен
химический состав среды, который можно изменять в соответствии с целями
исследования. При изготовлении синтетических питательных сред следует
соблюдать ряд предосторожностей во избежание их загрязнения следовыми
количествами посторонних веществ. Так, например, следует использовать
только химически чистые вещества и посуду и дистиллированную воду. В
качестве примера синтетических питательных сред можно привести глюкозосолевые среды с добавками различных аминокислот, применяющиеся для
выращивания микробов кишечной группы, и среду Модели, содержащую в
качестве источника азота аммонийные соли органических кислот, на которой
культивируют туберкулезные бактерии.
В некоторых случаях при культивировании микроорганизмов необходимо
создать
условия,
максимально
приближающиеся
к
условиям
их
естественного обитания. Для этого используют так называемые натуральные
среды. В качестве основного компонента многих питательных сред
используют естественные биологические субстраты в неизмененном виде,
например кровь, молоко, желчь и т. п. На натуральных питательных средах
выращивают гонококки, спирохеты, менингококки и некоторые другие виды
микробов.
Натуральные
питательные
среды
применяют
также
при
культивировании клеток и тканей животного вне организма (так называемые
клеточные и тканевые культуры). К числу натуральных питательных сред
можно отнести также среды, используемые для культивирования вирусов,
содержащие неразрушенные клетки (например, тканевые культуры и
куриные эмбрионы).
По консистенции среды могут быть жидкими, полужидкими и плотными.
Плотные среды получают путем свертывания натуральных биологических
субстратов,
например
сыворотки
крови,
или
путем
добавления
к
соответствующим жидким средам желеобразующих веществ. Чаще всего в
качестве желеобразующих веществ используют желатину или агар-агар.
Добавление к жидкой среде 2% агар-агара дает плотную среду, а 0,5—0,7%
— полужидкую. Плотные питательные среды используют для получения
чистых культур микроорганизмов, для точного определения количества
микробов
в
культуральных
исследуемом
свойств
материале
и
и
морфологии
для
изучения
бактериальных
некоторых
колоний.
В питательной среде необходимо поддерживать оптимальную концентрацию
кислорода. При культивировании аэробов (см.) концентрация кислорода в
среде должна быть высокой, что достигается путем выращивания микробов
на поверхности плотных питательных сред или благодаря аэрации жидких
питательных сред. Растущие микробные культуры аэрируют либо с помощью
постоянного встряхивания среды (шуттелирование), либо пропусканием
через среду пузырьков стерильного воздуха. При культивировании анаэробов
необходимо понизить концентрацию кислорода. В этих случаях используют
следующие методы: выращивание в глубине плотных питательных сред;
выращивание в жидких питательных средах под слоем масла; выращивание в
атмосфере углекислоты и других газов; добавление к плотным и жидким
питательным средам биологических и химических агентов, связывающих
кислород.
Для поддержания оптимальной реакции питательных сред используются
различные
оптимальная
буферные
реакция
растворы.
среды
Для
близка
большинства
к
микроорганизмов
нейтральной
(рН=6,5—7,5).
Встречаются, однако, некоторые виды, для которых оптимальны кислые или
щелочные условия (рН=5, рН=8—9 соответственно). Следует помнить, что в
процессе жизнедеятельности многие микроорганизмы могут изменять
реакцию среды в ту или другую сторону. Реакция среды может также
изменяться при стерилизации. Поэтому исходная реакция среды должна быть
установлена с учетом этих факторов. Реакцию питательной среды
регулируют путем добавления кислот или щелочей и контролируют по
изменению цвета различных индикаторов (лакмуса, фенолфталеина и др.)
или с помощью специальных приборов (рН-метров).
При приготовлении питательной среды рекомендуется пользоваться
продажными компонентами, хорошо очищенными и приготовленными в
стандартных условиях. Наиболее удобны сухие среды, например сухой
пептон или мясо-пептонный бульон, гидролизаты казеина и др. В случае
необходимости, экстракты и гидролизаты могут быть приготовлены в
лабораторных условиях, однако их качество будет значительно ниже.
Приготовление питательной среды производится по соответствующим
прописям,
после
чего
среда
фильтруется
и
в
ней
устанавливают
необходимую реакцию рН. Некоторые компоненты среды иногда следует
стерилизовать отдельно и добавить к среде после охлаждения, соблюдая
правила стерильности.
Все питательные среды стерилизуют во избежание прорастания в них
посторонних микроорганизмов; сосуды, содержащие питательные среды,
должны
быть
тщательно
закрыты.
Наиболее
эффективный
метод
стерилизации — термообработка. Выбор метода стерилизации зависит от
термостабильности компонентов питательной среды. Иногда компоненты
питательной среды стерилизуют отдельно различными методами, а затем
смешивают. Питательные среды, не выдерживающие высокой температуры,
стерилизуют фильтрованием.
Стерильные питательные среды хранят в темных помещениях на холоде с
достаточным
уровнем
влажности.
Обычно
допускается
довольно
продолжительное
хранение
питательных
сред.
Перед
употреблением
питательные среды рекомендуется прокипятить (в тех случаях, когда
допустима термообработка) для удаления растворенного в них воздуха.
Агаровые и желатиновые среды расплавляют в водяных банях и в таком
состоянии разливают.
Расфасовка питательных сред различна в зависимости от способа их
применения. Как правило, питательные среды приготовляют, стерилизуют и
хранят в больших емкостях и их розлив производится непосредственно перед
опытом с соблюдением правил стерильности. Жидкие питательные среды
разливают по колбам и пробиркам различной емкости, твердые — по
пробиркам, чашкам Петри и так называемым бактериологическим матрацам.
Следует помнить, что твердые среды, заготовленные в матрацах, чашках
Петри и скошенные среды — в пробирках, нельзя хранить длительное время
во избежание высыхания.
На многих новых средах, например, на мясном бульоне, могли расти и
некоторые микроорганизмы, вызывающие болезни человека и животных.
Особенно хорошо они росли, если к бульону добавлялись такие вещества,
как кровь, кровяная сыворотка, спинномозговая жидкость.
Дело в том, что при кипячении мясного бульона (а это, в общем-то, самый
настоящий,
съедобный
бульон,
только
обезжиренный,
с
особыми
пропорциями солей и потому невкусный) разрушаются некоторые вещества,
содержащиеся в мясе. Вместе с кровью они вносятся вновь. Поэтому
микробы-паразиты находят в такой среде те же вещества, которыми они
питались и в организме. Но у жидких сред есть важный недостаток.
Если посеять на жидкую питательную среду один какой-нибудь вид микроба,
то этот вид на ней и вырастет. Что посеешь, то и пожнешь, так сказать. Но
если в «посевном материале» будет несколько микробных видов или бульон
окажется сильно загрязненным, то на нем вырастет смесь микробов.
Разобраться в этой смеси будет трудно.
Выращивают бактерии на желатине так. Предварительно стерилизуют
пробирки, колбы и чашки Петри сухим жаром в сушильном шкафу. Затем
кладут желатин небольшими кусочками в колбу с прозрачным мясным
бульоном, туда же для питания бактерий добавляют еще сахар и пептон.
Затем получившуюся в колбе смесь нагревают и разливают в чашки Петри
или пробирки, после чего эти стеклянные чашки закрывают стеклянными
крышками, а пробирки затыкают ватными пробками, чтобы туда не могли
попасть бактерии, После этого вновь стерилизуют пробирки и чашки. Чтобы
убить всех бактерий в питательной среде, стерилизацию проводят три дня
подряд по 20 минут (дробная стерилизация).
После кипячения желатин, а вместе с ним и вся жидкость должны застыть
в чашках Петри в виде горизонтальных поверхностей. Пробирки со
стерилизованным желатином при охлаждении держат или вертикально, или
наклонно, при этом получаются или ровные, или косые поверхности
желатина. После этого прокаленной платиновой иглой, вделанной в
стеклянную палочку, берут бактерии и заражают ими застывшую массу
штрихом или уколом. Бактерии прививаются на питательной среде, и потом,
когда чашки и пробирки с содержимым помещают в термостат, нагретый до
соответствующей
температуры, начинают быстро
развиваться.
Через
некоторое время мы можем увидеть пятна на том месте, где были сделаны
уколы. Таким путем можно разводить бактерии, а также сосчитать
количество пятен, то есть число колоний бактерий. Потомство группы
однородных бактерий, состоящее из однородных клеток и свободное от
посторонних организмов, называется чистой культурой бактерий. С
помощью метода чистых культур изучают отдельные виды бактерий. (Метод
чистых культур используют также для выращивания микроскопически
мелких грибов и водорослей.)
Выращиваются бактерии еще на агар-агаре, веществе, добываемом из
бурых морских водорослей. Так же как и желатин, агар растворяют в мясном
бульоне с прибавлением сахара и пептона. Методика выращивания чистых
культур бактерий на агаре и желатине в основном имеет сходство. По
внешней форме застывший агар напоминает прозрачный студень. Но агар
плавится при температуре около 100°, а застывает при 40°, тогда как желатин
застывает при температурах 22-26°. Поэтому на агаре можно получать
чистые культуры бактерий, оптимальная температура жизнеспособности
которых выше 26°, например 37°.
Бактерии можно культивировать еще на ломтиках картофеля и яблока,
предварительно простерилизованных. Бактерии различаются по своим
свойствам, а именно, одни способны разжижать желатин, другие –
окрашивать его в красный, желтый, синий и другие цвета. Пигментная
бактерия (Bacterium prodigiosum), иногда поселяющаяся на пшеничном
хлебе, дает кроваво-красное окрашивание.
Наш краткий обзор вопросов микробиологии показывает, какое огромное
значение имеют эти организмы как в круговороте веществ, совершающемся в
природе, так и в практике сельскохозяйственного производства.
При разрешении многих вопросов сельского хозяйства микробиология
должна играть важнейшую роль. Зараженные почвы бактериями (например,
под бобовые культуры), хранение навоза, силосование, приготовление бурого
сена, молочное дело и т. д. – все это связано с жизнедеятельностью бактерий.
Цели
Целью нашей работы является изучить видовой состав микроорганизмов
на поверхности персональных телефонов, а также сравнить их количество на
телефонах учеников младшей и средней школы.
Задачи
Задачи нашего исследования:
1. Подобрать питательную среду для выращивания микроорганизмов,
обитающих на поверхности телефонов;
2. Провести перенос микроорганизмов на питательную среду;
3. Оценить видовой состав микроорганизмов;
4. Оценить количественный состав микроорганизмов;
5. Описать развившиеся колонии;
6. Оценить влияние повреждения телефона на количество и многообразие
микроорганизмов;
7. Сгруппировать
и
обсчитать
полученные
данные,
провести
их
статистическую обработку.
Методы исследования.
Мы подобрали и приготовили питательную среду по стандартному
протоколу с добавлением экстракта дрожжей. Чтобы избежать попадания
влаги и чужеродных микроорганизмов, мы герметизировали чашки Петри
пленкой. Нами были выбрани две контрольные группы, которые будут
принимать участи в исследовании. Первая группа включает в себя учеников
младших классов, вторая группа-учеников старших классов. В каждой группе
предположительно будет по двадцать человек.
исследования
мы
выбрали
телефоны
В качестве объектов
учащихся.
Этот
предмет
на
сегодняшний день есть практически у всех, он используется часто и
контактирует с кожей рук и лица. Каждый телефон будет помещаться на
питательную среду на непродолжительный период времени. Так мы будем
получать слепок поверхности телефона и переносить микроорганизмы с него
на питательную среду. После чего все чашки Петри будут помещены в
темное место при комнатных условиях. Через три дня мы будем отмечать
количественный состав микроорганизмов, через десять дней можно будет
определить видовой состав. Наблюдения будут проводиться каждые три дня.
Экспериментальная часть
Наша работа называется межвидовой состав бактерий. Чтобы определить
его нам надо было найти питательную среду, чтобы бактерии и грибы могли
разрастись на ней и мы могли бы их увидеть без микроскопов. Мы подобрали
и приготовили питательную среду по стандартному протоколу с добавлением
экстракта дрожжей .Суть нашей работы заключалась в том, чтобы сравнить
межвидовой состав бактерий и грибов на экранах смартфонов младших
классов и старших классов. Нами были выбрани две контрольные группы,
которые будут принимать участи в исследовании. Первая группа включает в
себя учеников младших классов, вторая группа-учеников старших классов.
В качестве объектов исследования мы выбрали телефоны учащихся. Этот
предмет на сегодняшний день есть практически у всех, он используется часто
и контактирует с кожей рук и лица. Мы взяли телефоны у всего 4 “А” класса
(примерно 20). Также, чтобы произвести сравнение мы взяли телефоны у
нашего класса, то есть 9 “A” (примерно 15 гаджетов) и 4 телефона мы взяли у
10 класса. Далее мы приступили к самой работе. Сначала мы решили
определить межвидовой состав бактерий у младших классов. Мы брали
чашку Петри, разгерметизировывали ее, старались убрать оттуда весь
конденсат и прикладывали телефон к самой питательной среде. Это надо
было делать очень аккуратно, чтобы не повредить ее, но в тоже время
телефон должен был прилегать очень плотно для точности результата. Так
мы прикладывали телефон со всех сторон, пытаясь, чтобы “отпечатки” не
пересекались. Далее мы брали крышку, закрывали чашку Петрии и
герметизировали ее специальной пленкой. Также мы подписывали ее. Мы
писали имя и фамилию ученика, телефон которого мы только что
использовали и подписывали кто проделывал работу. Это мы сделали с
каждой чашкой Петри.
Потом мы поместили их в темное место при комнатных условиях. Далее
мы подождали несколько дней, так как бактериям и грибкам нужно было
некоторое время для прорастания. Чтобы произвести само сравнение нам
надо было описать каждую чашку, а именно: определить количество
различных колоний бактерий и грибков и подсчитать сколько бактерий или
грибков находилось в каждой колонии. Описание каждого типа колонии
приведено в приложении №1. Мы все это проделали и получили следующие
результат, которые представлены в виде таблицы №1.
Класс
4 класс
Колония № 1
Частота
встречаемости
колоний на
класс
19
Колония № 2
9-10 класс
380
Частота
встречаемости
колоний на
класс
9
6
11
6
7
Колония № 3
5
174
8
122
Колония № 4
-
-
1
2
Колония № 5
-
-
1
3
Колония № 6
13
116
3
10
Колония № 7
4
10
-
-
Колония № 8
1
2
1
1
Колония № 9
4
16
1
2
Колония № 10
2
2
1
1
Колония № 11
1
1
-
-
Колония № 12
1
4
-
-
Колония № 13
-
-
2
15
Колония № 14
1
3
-
-
Колония № 15
-
-
2
9
Колония № 16
-
-
1
1
Колония № 17
1
2
1
1
Колония № 18
1
2
-
-
Колония № 19
1
1
-
-
Номер колонии
Итого:
Суммарное
количество очагов
724
Суммарное
количество очагов
317
476
Результаты работы
Мы получили разное количество и видовой состав микроорганизмов в
разных контрольных группах. Мы подтвердили, что на поврежденных
телефонах количество микроорганизмов больше, и определили что на
телефонах учеников младших классов суммарное количество очагов также
больше, и составило 724 по сравнению с 474 в старших классах. Видовой
состав при этом практически не отличался и включал в себя 14 групп
колоний в младших классах и 13 групп колоний в старших классах.
Список использованной литературы:
1. Интернет: http://ru.wikipedia.org
2. А.А. Воробьев, А.С. Быков, Е.П Пашков,
«Микробиология»,Москва «Медицина», 2001.
А.М.
Рыбакова
3. Тен, Е. Е., Основы медицинских знаний: учебник / Е. Е. Тен. – 4-е
изд. – Москва: Академия, 2008.
4. Попов Н. Н. Клиническая иммунология и аллергология. — М.:
Реинфор, 2004.
5. Зуева Л.П., Р.Х. Яфаев,
диагностика». – СПб., 2003.
С.Р.
Еремин.
«Эпидемиологическая
6. Супотницкий М.В. «Микрооорганизмы, токсины и эпидемии». – М.,
2000.
7. Пономарева О.А., Симонова Е.В. Роль нормальной микрофлоры в
поддержании здоровья человека. - Сибирский медицинский журнал,
2008, № 8, С 20-24
8. ШендеровБ.А. Нормальная микрофлора и ее роль в поддержании
здоровья человека. - Российский журнал гастроэнтерологии,
гепатологии, колопроктологии, 1998, №1, С 61-66
9. Петровская В. Г., Марко О. П. Микрофлора человека в норме и
патологии / В.Г. Петровская, О.П. Марко. - М.: Медицина, 1976
10.Чахава О.В. Микробиологические и иммунологические основы
гнотобиологии / О.В. Чахава. - М.: Медицина, 1982
Приложение №1.
Описание типов колоний, обнаруженных в чашках Петри после
инкубирования.
№
Признак
1
форма колонии
2
размер
поверхность
колонии
профиль колонии
прозрачность
3
4
5
Колония
№1
Колония
№2
Неправильн
ая
Крупная
Округлой
Неправильн
Округлой
Ризоидная
формы
ая
формы
Крупная
Крупная
Крупная
Маленькая
Шероховата
Шероховата Шероховата
Гладкая
я
я
я
Плоский
Выпуклая
Плоский
Плоская
Матовая
Глянцевая
Матовая
Матовая
Сероватая,
с обратной
Кремовая
Бледная
Белая
стороны
черная
Волнистый
Волнистый
Зубчатые
Ровный
край
край
края
Не
Не
Не
Однородна
однородна
однородна однородна
я
я
я
я
Гладкая
Выпуклая
Глянцевая
6
цвет колонии
(пигмент)
Белая
7
край колонии
Ровный
8
структуру колонии
Однородна
я
9
консистенцию
колонии
Слизистая
№
Признак
Плотная
Колония
№3
Слизистая
Колония
№6
Колония
№7
Колония
№8
1
форма колонии
Округлая
Округлая
Округлая
2
размер
Мелкая
Мелкая
3
поверхность
колонии
Гладкая
Гладкая
маленький
Шероховата
я
(морщинис
тая)
4
профиль колонии
Плоская
5
прозрачность
Глянцевая
6
цвет колонии
(пигмент)
7
край колонии
8
структуру колонии
9
консистенцию
колонии
Плоская
(каплеобра
зная)
Опалесциру
ющая
Колония
№4
Колония
№5
Плотная
Хрупкая
Колония
№9
Колония
№10
Неправильн Неправильн
ая
ая
Крупная
Крупная
Гладкая
Гладкая
Конусовидн
ый
Выпуклая
Выпуклая
Матовый
Глянцевая
Глянцевая
Желтая
Бесцветная
Ровный
Однородна
я
Ровный
Однородна
я
Пигментиро
ванный
(центр
серый, края
белые)
Ровный
Однородна
я
Слизистая
Слизистая
Мягкий
Розовая
Белая
Ровный
Однородна
я
Ровный
Слизистая
Зернистая
Слизистая
№
Признак
Колония
№11
Колония
№ 12
1
форма колонии
Округлая
Округлая
2
размер
поверхность
колонии
Средняя
Шероховат
ая
Мелкая
4
профиль колонии
Выпуклая
5
прозрачность
6
3
Гладкая
Колония
№ 13
Колония
№ 14
Колония
№15
Округлой
Неправильн
Округлой
формы
ая
формы
Крупная
Большая
Крупная
Шероховата Шероховата Шероховата
я
я
я
Плоский
Выпуклая
Плоский
Матовая
Каплевидна
я
Прозрачная
Матовая
Матовый
цвет колонии
(пигмент)
Белая
Бесцветная
Розовая
Бесцветная
7
край колонии
Ровный
Ровные
Бахромчаты
й
8
структуру колонии
Однородна
я
Однородна
я
Волнистый
край
Не
однородна
я
Матовая
Кремовая,
зеленая
внутри
Волнистый
край
Не
однородна
я
9
консистенцию
колонии
Плотная
Хрупкая
Плотная
Хрупкая
№
Признак
1
форма колонии
2
3
4
5
6
размер
поверхность колонии
профиль колонии
прозрачность
цвет колонии (пигмент)
7
край колонии
8
структуру колонии
9
консистенцию колонии
Колония
№ 16
Округлой
формы
Крупная
Шероховатая
Плоский
Матовая
Синяя
Волнистый
край
Не
однородная
Плотная
Колония
№ 17
Округлой
формы
Крупная
Шероховатая
Плоский
Матовая
Кремовая
Волнистый
край
Не
однородная
Плотная
Однородна
я
Плотная
Колония
№ 18
Колония
№ 19
Неправильная
Неправильная
Крупная
Гладкая
Выпуклая
Глянцевая
Оранжевая
Крупная
Гладкая
Выпуклая
Глянцевая
Зеленая
Ровный
Ровный
Однородная
Однородная
Слизистая
Слизистая
Download